总有一天，可佩带的便携式医疗设备将在咱们的日常日子中随处可见。事实上，咱们不会再将它们视为“设备”，而是更介意它们供给的各种服务。跟着无线衔接的继续开展，以及医疗职业向门诊服务方式的改变，设备开发者假如可以提早预测到未来需求并充沛加以运用，则将迎来真实的机会。
当然，设备开发者有必要满意十分严厉的制作要求。可穿戴医疗设备有必要外形细巧，可以继续坚持衔接，并且具有较长的电池续航时刻。它们将能在设备内供给更多核算资源。商场竞争日趋杂乱且日益剧烈，而设备开发者有必要在这样的商场中生计下来。为了到达这个方针，设备开发者有必要构建快速、灵敏、轻盈而又具本钱效益的渠道(图 1)。
图 1： 软件渠道有必要掩盖一切非运用程序特定代码。
设备外形
可穿戴医疗设备分为两大类：一次性设备以及可重复运用设备。一次性设备归于相对较新的商场范畴，因为这些设备的产品寿数相对较短，因而其开展较为快速。相反，可重复运用设备则要求更长的产品寿数和更高的安全性，以及很高的可靠性系数。
驱动一次性设备开展的方式是薄利高产量。为了完结这个方针，一次性设备有必要让资源最有限的处理器供给最多的功用。为了最大程度进步收入，设备开发者一般会针对终究用户集体供给一系列产品，以价格交换功用。为产品的每项功用编写运用程序的做法不太合算。
因而，有必要构建一个通用软件环境，既可支撑单种运用程序，也可以在各种核算资源之间无缝搬迁。此类环境有必要可以压缩到最精简的体系，它们一般只供给很少的存储器资源，但可以进行扩展以支撑愈加丰厚的功用。
可重复运用设备商场向设备开发者提出了一系列不同的应战。设备制作商向商场供给的首要增值是终究客户运用的处理器不再是暂时性质的。半导体供货商支撑的设备生命周期存在很大差异。医疗职业客户一般不期望产品替换周期到达十年乃至更长。要消除这种抵触，并且坚持必要的运用程序代码生命周期以坚持盈余，就要规划安稳的编程 API，而不是特定的处理器设备。
衔接选项
咱们一向都有才能制作出满意细巧、便于佩带的设备。当时设备与以往设备的差异在于是否能供给全球衔接——包含直接衔接到互联网或云，或许衔接到本地中间设备(可穿戴医疗设备与用户的智能手机配对)，再经过中间设备衔接到互联网。这种衔接或许是连续的(运用无线衔接或暂时的有线衔接)，也或许是继续的(运用某一种无线选项)。
有线选项是本钱最低的衔接办法，但却最不灵敏。不过，关于低本钱设备而言，它们仍然是可行的处理方案。当经过有线链路衔接到可穿戴体系供货商供给的另一部设备时，可以运用极端简略的衔接办法，例如 SPI 和 I2C。相反，当衔接到通用的核算设备时，则需求运用更为敞开的规范，例如 USB。运用过这些不同衔接办法的工程师知道，USB 和其他简略衔接办法的协议杂乱性相差很远。衔接选项很或许在设备生命周期内改变，乃至在开发周期内改变。操作环境应该可以最有用地将运用程序层与底层衔接办法隔脱离。
可是，未来的可穿戴医疗设备的趋势是运用无线衔接办法。尽管 USB 是比 SPI 愈加杂乱的协议，但各种不同的无线衔接选项远比 USB 杂乱得多，特别是在触及安全性时。无线衔接办法包含近场无线电、蓝牙/BLE、Wi-Fi，以及蜂窝移动网络(图 2)。在这些无线衔接方面，技能、协议和选项都在快速改变。愈加重要的是，这些体系的本钱也会发生改变，尽管在当时看来，这些处理方案好像过于贵重，但在往后很或许成为经济实惠的规范，当运用程序层代码可以坚持很长的生命周期时。
图 2：无线衔接选项丰厚多样而又在不断改变。
实时操作体系 (RTOS) 环境具有 SPI 等级接口，当时可以运用于最精简的设备中，并且可以完结向全蜂窝衔接的搬迁(无论是整个产品系列仍是产品生命周期)，它们无疑可以让可佩带医疗设备 OEM 厂商习惯或许呈现的任何局势。
电源要求
可穿戴医疗设备的电池续航时刻显然是一大要害要素。关于人们随身携带或佩带的任何设备而言，分量一向都是一个倍受重视的方针，而电池又是一切便携式设备中的最粗笨部件。最大程度地削减功耗可以延伸电池续航时刻，但关于整天乃至夜间都要运用设备的用户来说，光做到这一点还远远不够。在大幅下降电源需求的一起，还要最大程度地减小电池尺度。智能手机等设备选用特定尺度的电池，由电池供给特定的电量。而这一参数一般是固定不变的，因而只需到达必定的电池充电续航时刻，就能满意客户的需求。但可穿戴医疗设备并非如此。当电池充电续航时刻确认之后，有必要不断地下降功耗，因为每次下降功耗都能进一步减小电池尺度和分量。
当时的现代处理器供给了一系列有用的节能功用。惋惜的是，这些功用十分杂乱，不只功用之间一般具有很高的彼此依靠性，并且其还要依靠与要施行的特定节能方式不相关的体系部件。例如，更改器材时钟频率会影响通讯时钟速率，即使通讯外围设备没有更改它们的电源状况也是如此。一切这些要素累加起来，也就让运用程序开发人员愈加不堪重负，因为他们原本就承当了完结方针运用的重担。能否让电池供给更高的电量，将决议设备在商场上的竞争力。设备开发者面临着两层压力，既要让软件到达或超出运用程序要求，又要统筹项目的外围设备的尺度，这样才能在商场上安身。
图 3：功率优化触及到一切可穿戴设备元器材。
要处理这个问题，就需求在集成了电源办理功用并将其作为环境必不可少的一部分的软件渠道上开发运用程序(图 3)。大部分大型通用操作体系都包含一系列十分先进的电源办理功用;可是，这些操作体系在面向便携式医疗设备的处理设备中并不能发挥作用。大部分实时操作体系都供给某种方式的电源办理，最常见的是 Tick 按捺，当没有方案运转的使命时，它将中止内核周期性定时器 Tick，直至下一个定时器事情。可穿戴设备需求其他更为杂乱的办法，而这样的办法在 RTOS 中十分稀有。现在只要Mentor Graphics 的 Nucleus RTOS 可供给对一切器材节能功用的内置支撑，包含动态电压频率调整 (DVFS)，以及对外围设备之间一切交互的外围设备功率等级的彻底操控和对内核操作时钟周期的彻底操控(图 4)。
图 4： 结构化电源结构优化开发作业。
尺度约束
为了习惯可穿戴医疗设备的物理外形参数，电子设备可以包容元器材的空间很小，散热才能也比较有限。散热问题和功耗问题一向都是咱们在尽力处理的两大问题。因为物理尺度约束，导致咱们一般挑选MCU 片上体系 (SoC) 作为内核处理引擎。尽管这些设备可以包容许多不同尺度的外围设备，但因为存储器容量问题，咱们无法操控存储器的几许形状。每个运用程序都需求更多存储空间。而小型设备中的存储器，包含易失性和非易失性存储器，更是如此。设备开发者最不期望看到的便是运用程序与 RTOS 抢夺资源。正是这个问题阻碍了通用操作体系进入可穿戴医疗设备范畴。考虑选用某个 RTOS 时，它有必要可以在代码和数据需求方面都压缩到最小，以完美贴合 2K 精简内核，如此就更可以在最为低端的设备范畴中经久不衰。这个 RTOS 还有必要可以扩展，以运转功用最全面的服务，例如蜂窝移动通讯。假如做不到，设备开发者有必要测验支撑跨过多个操作体系环境的运用程序。
施行与产品
有些人还记得，在 PC 革新鼓起初期，广告商、营销人员和科技杂志重视的焦点是时钟速度、总线巨细和其他技能细节。现代设备的仅有断定规范是终端用户体会。有些开发者在工程方面取得了重大突破，让腕带可以运转许多指令，这或许是在同行之间夸耀的本钱，但并非决议性的要素。这就迫使设备开发者有必要用最少的硬件供给最丰厚的功用。无论是最小的存储器、最慢的时钟(设备约束或实际运用)，仍是体积最小的电池，工程师都可以在设备中(许多情况下是一次性设备)供给奇特的功用。
定论
当今的商场需求更为杂乱多样、物超所值而又先进的底层硬件，要在这样的商场上生计下来，运用程序有必要在功用强大且十分灵敏的渠道上运转。这种渠道有必要十分精简，一起还可以优化特定硬件特性。这种渠道不再彻底取决于处理架构或外围设备调集，还要取决于它为开发者供给的编程环境。满意这些条件的规范渠道，例如 Windows、Android、iOS、Linux 等操作体系，超出了最低硬件要求的底限。一旦超出这些底限，则无法满意可穿戴医疗设备在价格、电源和物理约束方面的要求。因而，咱们需求具有高习惯性和可扩展性的 RTOS 环境，用以替代裸机体系，满意对功用全面的低端操作体系的需求。
